KR20060048466A - 차량용 통신 시스템 - Google Patents

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KR20060048466A
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도모히사 기시가미
게이이치 요시노
미츠토시 가토
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Abstract

다수의 네트워크에 연결된 게이트웨이 유닛이 제1 네트워크로부터 동작 모드를 지시하는 모드 관리 데이터를 수신하는 경우, 게이트웨이 유닛은 수신된 모드 관리 데이터에 기반하여 형성되는 모드 관리 데이터를 제1 네트워크를 제외한 제2 네트워크에 연결된 게이트웨이 유닛 및 제어 유닛에만 송신한다. 이것은 두 게이트웨이 유닛이 정상 동작 모드를 지시하는 모드 관리 데이터를 반복적으로 교환하는 것을 방지한다. 이로써, 각 제어 유닛은 저전력 소비 모드로 동작이 가능한 경우, 신속하게 저전력 소비 모드로 천이한다.
통신 시스템, 차량용, 제어 유닛, 네트워크, 게이트웨이, 동작 모드

Description

차량용 통신 시스템{VEHICULAR COMMUNICATIONS SYSTEM}
도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 통신 시스템의 전체 구조를 도시한 블록도.
도2a는 통신 데이터 프레임에 대한 구조를 예시적으로 도시한 도면.
도2b는 모드 관리 데이터 프레임에 대한 구조를 예시적으로 도시한 도면.
도3은 오퍼레이션 코드의 변화를 설명하기 위한 도면.
도4는 제1 실시예에 따른 모드 관리 프로세스를 도시한 순서도.
도5는 모드 관리 데이터 송신을 위한 프로세스를 설명하기 위한 도면.
도6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 모드 관리 프로세스를 도시한 순서도.
본 발명은 차량에 탑재된 다수의 제어 장치들 간에 데이터를 교환하는 차량용 통신 시스템에 관한 것이다.
차량에 탑재된 차내 장치들을 전자적으로 제어하는 많은 제어 장치들이 증가 하고 있다. 이것은 제어 장치들 간의 데이터 공유에 의해 분산되거나 협력적인 제어를 필요하게 한다. 예를 들면, 제어 유닛이 바디(body) 그룹, 파워-트레인(power-train) 그룹 또는 정보 그룹과 같은 그룹들로 분류되어, 제어 유닛의 각 그룹이 네트워크로 연결되는 것이 연구되고 있다. 네트워킹 그룹(또는 네트워크)은 네트워크 간에 데이터를 중계할 수 있는 게이트 유닛을 통해 연결된다. 바디 그룹은 좌석, 도어 등을 포함한다. 파워-트레인 그룹은 엔진 및 전자 스로틀을 포함한다. 정보 그룹은 내비게이션 장치, VICS(Vehicle Information and Communication System) 및 ETC(Electronic Toll Collection system)을 포함한다.
일반적으로, 제어 유닛은 고전력 소비 모드 및 저전력 소비 모드를 갖는다. 점화 스위치가 턴오프되고 차량이 주차된 경우, 차량으로서의 기본 기능은 불필요하다. 따라서, 제어 유닛의 모드는 저전력 소비 모드로 전환된다. 저전력 소비 모드는, 예를 들면, 다음과 같은 동작, 즉 일반 동작 모드에서 동작 주파수를 감소시키거나, 주어진 트리거 신호가 입력될 때까지 정지 상태를 지속하는 등의 동작에 의해 각 제어 유닛의 전력 소비를 감소시킨다.
제어 유닛이 네트워크로 그룹화된 것으로 가정하자. 여기서, 하나의 제어 유닛이 고전력 소비 모드로 있는 경우, 네트워크 내의 제어 유닛들 간에 협력적인 동작을 위해 나머지 제어 유닛들은 일제히 고전력 소비 모드로 설정된다. 또한 제어 유닛이 다수의 네트워크로 그룹화된다고 가정하자. 여기서, 게이트웨이 유닛이 다수의 네트워크 내의 관련 제어 유닛에 대한 동작 모드를 관리할 수 있다. 서로 데이터를 교환할 필요가 있는 임의의 제어 유닛들이 상이한 관련 네트워크에 위치하 여, 게이트웨이 유닛이 임의의 제어 유닛 내의 하나의 제어 유닛이 고전력 소비 모드라는 정보를 수신한다고 가정하자. 이 경우에, 게이트웨이 유닛은 그 임의의 제어 유닛이 속한 관련 네트워크에 대한 모드 관리를 수행하여, 관련 네트워크가 고전력 소비 모드로 동작하도록 한다. 여기서, 게이트웨이 유닛은 대개 복잡함을 피하기 위해 개별 제어 유닛 대신에 하나의 네트워크에 대한 동작 모드를 관리한다.
이러한 게이트웨이 유닛은, 단지 하나의 게이트웨이 유닛만이 하나의 통신 시스템에 포함되는 경우, 각 네트워크에 대한 동작 모드를 집합적으로 관리할 수 있다. 이로써 저전력 소비 모드와 고전력 소비 모드 사이의 천이가 원활하게 수행될 수 있다.
네트워킹된 제어 유닛의 수 또는 통신 데이터의 수가 계속 증가함에 따라, 각 네트워크의 크기가 증가한다. 이 경우, 단지 하나의 게이트웨이 유닛이 큰 네트워크를 관리하지 못할 수 있다. 제어 유닛들 간의 데이터 통신 속도는 하나의 네트워크에 연결되는 제어 유닛의 수를 제한하는 경향이 있다. 네트워크의 수가 증가할수록, 단지 하나의 게이트웨이 유닛이 다수의 네트워크 간의 통신을 제어하는 것은 어려워진다. 하나 이상의 게이트웨이 유닛이 다수의 네트워크를 포함하는 통신 시스템에 사용되어야 한다.
이 경우, 임의의 네트워크가 다수의 게이트웨이 유닛을 통해 다수의 네트워크와 연결되는데, 이것은 모드 관리에 문제를 야기할 가능성이 있다. 게이트웨이 유닛이 하나의 제어 유닛으로부터 고전력 소비 모드라는 데이터를 수신하면, 게이트웨이 유닛은 이 데이터를 그 게이트웨이 유닛에 연결된 모든 네트워크로 전송한 다. 따라서, 게이트웨이 유닛은 고전력 소비 모드에서 연결된 모든 네트워크에 대한 동작 모드를 관리한다. 다수의 게이트웨이 유닛이 이 통신 시스템에 포함되는 경우, 고전력 소비 모드라는 데이터가 이들 다수의 게이트웨이 유닛 사이에 상호 교환될 수 있다. 결과적으로, 각 제어 유닛은 저전력 소비 모드로 바뀌는 것이 불가능할 수 있다.
본 발명의 목적은 상기의 문제점을 해결하기 위한 차량 통신 시스템을 제공하는 것이다. 이 시스템은 다수의 네트워크를 연결하기 위해 다수의 게이트웨이 유닛을 포함하더라도, 각 제어 유닛이 고전력 소비 모드와 저전력 소비 모드 사이에서 동작 모드를 변경할 수 있도록 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 차량 내의 차량용 통신 시스템이 다음과 같이 제공된다. 다수의 제어 유닛이 적어도 3개 그룹으로 그룹화되도록 포함된다. 다수의 네트워크가 통신 라인을 통해 제어 유닛을 각각의 그룹에 대해 연결함으로써 형성되도록 포함된다. 다수의 게이트웨이 유닛이 데이터를 중계하기 위해 네트워크를 연결하여 네트워크에 연결된 제어 유닛들이 데이터를 교환하도록 포함된다. 여기서, 각각의 제어 유닛은 동작 모드로서 고전력 소비 모드와 저전력 소비 모드를 포함한다. 각각의 제어 유닛은 각각의 제어 유닛을 포함하는 네트워크 중 하나로 자신의 동작 모드에 관한 데이터를 송신하고, 네트워크 중 하나로부터 고전력 소비 모드라는 것을 지시하는 데이터를 수신하여 그에 따라 자신의 동작 모드를 고전력 소비 모드로 설정한다. 다수의 게이트웨이 유닛에 포함되고 네트워크 중 임의의 네트워크에 연결되는 게이트웨이 유닛이 임의의 네트워크의 제1 네트워크로부터 동작 모드에 관한 제1 데이터를 수신하는 경우, 임의의 네트워크에 연결된 게이트웨이 유닛은 제1 네트워크를 제외한 임의의 네트워크에 포함되는 네트워크로 제1 데이터를 송신한다.
이 구조하에서는, 종래 통신 시스템과는 달리, 각각의 게이트웨이 유닛이 동작 모드에 관한 수신 데이터를 각각의 게이트웨이 유닛이 연결하는 모든 네트워크로 송신하지 않고, 그 수신 데이터가 송신된 네트워크를 제외한 네트워크에만 수신 데이터를 송신한다. 게이트웨이 유닛이 동일한 네트워크에 연결된 다른 게이트웨이 유닛으로부터 동작 모드에 관한 데이터를 수신한 경우에도, 게이트웨이 유닛은 그 수신 데이터를 다른 게이트웨이 유닛으로 리턴하지 않는다. 이것은 게이트웨이 유닛들 사이에 데이터를 교환하는 것을 방지한다. 따라서, 각 제어 유닛이 저전력 소비 모드로 동작할 수 있는 경우, 각 제어 유닛은 저전력 소비 모드로 신속하게 천이한다.
본 발명의 다른 양태에서는, 차량 내의 차량용 통신 시스템이 다음과 같이 제공된다. 다수의 제어 유닛이 적어도 3개 그룹으로 그룹화되도록 포함된다. 다수의 네트워크가 통신 라인을 통해 제어 유닛을 각각의 그룹에 대해 연결함으로써 형성되도록 포함된다. 다수의 게이트웨이 유닛이 데이터를 중계하기 위해 네트워크를 연결하여 네트워크에 연결된 제어 유닛들이 데이터를 교환하도록 포함된다. 여기서, 각각의 제어 유닛은 동작 모드로서 고전력 소비 모드와 저전력 소비 모드를 포 함한다. 각각의 제어 유닛은 각각의 제어 유닛을 포함하는 네트워크 중 하나로 자신의 동작 모드에 관한 데이터를 송신하고, 네트워크 중 하나로부터 고전력 소비 모드라는 것을 지시하는 데이터를 수신하여 그에 따라 자신의 동작 모드를 고전력 소비 모드로 설정한다. 다수의 게이트웨이 유닛에 포함되고 네트워크 중 임의의 네트워크에 연결되는 게이트웨이 유닛이 임의의 네트워크의 제1 네트워크로부터 동작 모드에 관한 제1 데이터를 수신하는 경우, 임의의 네트워크에 연결된 게이트웨이 유닛은 제1 네트워크를 제외한 임의의 네트워크에 포함되는 네트워크로 제1 데이터를 송신하고, 상기 제1 데이터가 상기 제1 네트워크에 포함된 제어 유닛으로부터 송신된 경우, 상기 임의의 네트워크에 연결된 상기 게이트웨이 유닛은 상기 제1 네트워크로 상기 제1 데이터를 송신하며, 상기 제1 데이터가 상기 제1 네트워크에 포함된 다른 게이트웨이 유닛으로부터 송신된 경우, 상기 임의의 네트워크에 연결된 상기 게이트웨이 유닛은 상기 제1 네트워크로 상기 제1 데이터를 송신하지 않는다.
전술한 바와 같이, 다수의 게이트웨이 유닛을 이용한 모드 관리시의 문제점은 게이트웨이 유닛들 사이에 데이터를 교환하는 것으로부터 초래된다.
반면에, 이 구조하에서는 게이트웨이 유닛이 제1 네트워크로부터 수신되는 데이터를 제1 네트워크를 제외한 다른 네트워크로 송신 또는 중계한다. 또한, 게이트웨이 유닛은, 제1 네트워크에 연결된 제어 유닛으로부터 데이터가 수신되는 경우에는 제1 네트워크로 데이터를 송신하고, 제1 네트워크에 연결된 다른 게이트웨이 유닛으로 부터 데이터가 수신되는 경우에는 제1 네트워크로 데이터를 송신하지 않는다. 따라서, 데이터 교환에 따른 문제점이 방지될 수 있다.
(제1 실시예)
본 발명의 제1 실시예에 따른 차량용 통신 시스템의 전체 구조가 도1에 도시되어 있다. 이 시스템은 차량 내에 탑재되고, 제어 유닛이 통신 라인 및 게이트웨이 유닛을 통해 상호 연결되는(또는 네트워킹되는) 네트워크를 포함한다. 제어 유닛은 파워-트레인 그룹, 바디 그룹, 정보 그룹 및 안전 그룹과 같은 차내 장치들을 전자적으로 제어한다. 파워-트레인 그룹은 엔진, 트랜스미션 및 브레이크를 포함한다. 바디 그룹은 에어-컨디셔너, 좌석 및 도어-로크(door-locks)를 포함한다. 정보 그룹은 내비게이션 장치, ETC 및 라디오를 포함한다. 안전 그룹은 에어백 시스템을 포함한다.
점화 스위치가 턴온된 동안, 이들 제어 유닛은 차내 장치를 적절하게 제어하기 위해 다양한 계산(computation)을 신속하게 실행하고, 이에 따라 정상 동작 모드(즉, 고전력 소비 모드)로 설정된다. 반면에, 점화 스위치가 턴오프되고 차량이 주차되면, 이 제어 장치들은 기본적인 차량 기능을 나타낼 필요가 없고, 이에 따라 저전력 소비 모드로 설정된다. 저전력 소비 모드시에는, 동작 주파수가 정상 동작 모드보다 감소하거나, 외부 회로 등으로부터 트리거 신호가 입력될 때까지 동작이 정지되거나, 또는 동작이 완전히 정지한다. 이것은 각 제어 장치가 그 전력 소비를 감소시키도록 한다.
본 실시예에서 설명되는 네트워크 구조는 다음과 같은 제어 유닛을 포함한다. 즉, 제어 유닛은 그 동작 모드를 저전력 소비 모드에서 고전력 소비 모드로 변 경하여, 차량이 주차된 동안이라도, 주어진 기상 조건(wake-up condition)이 만족되는 경우에는, 차내 장치에 대한 제어 프로세스를 실행하고, 제어 유닛은 다른 제어 유닛의 정상 동작 모드로의 변경에 따라 정상 동작 모드로 변경될 필요가 있다.
이러한 제어 유닛은 일례로 휴대키(handheld key)와 스마트키(smart key) 사이에 양방향 통신이 기계적인 키없이 도어-로크의 해제를 수행하는 스마트키 시스템에 사용되는 전자 제어 유닛(ECU)이 있다. 스마트키 시스템에서, 스마트키 ECU는 주어진 조건에 대해 매 주어진 시간 간격마다 저전력 소비 모드에서 정상 동작 모드로 변경하고, 통신 장치에게 질문(inquiry) 신호를 송신하고 휴대키로부터 응답 신호를 수신하도록 명령한다. 사용자가 가진 휴대키가 질문 신호를 수신하면, 응답 신호를 리턴한다. 이 응답 신호의 수신은 사용자 접근을 인식하게 된다.
스마트키 ECU는 응답 신호에 기반하여 휴대키 보유자가 정상 사용자인지를 판정한다. 이 판정 결과는 각 도어 ECU로 전송되어, 도어 상태를 로크(locked) 상태, 언로크 스탠바이(unlock standby) 상태 또는 언로크 상태로 제어한다. 예를 들면, 휴대키 보유자가 정상이고 차량에 접근하고 있는 경우, 각 도어 ECU는 도어를 언로크 스탠바이 상태로 설정하는데, 여기서 사용자가 도어 손잡이의 스위치를 조작하여 도어가 언로크되도록 한다. 따라서, 스마트키 ECU와 각 도어 ECU가 협력적으로 동작하여, 스마트키 ECU가 정상 동작 모드로 변경함에 따라, 각 도어 ECU가 동작 모드를 저전력 소비 모드로부터 정상 동작 모드로 변경할 필요가 있다.
사용자가 엔진의 시동 동작을 수행할 때, 차량은 스마트키 ECU와 통신하기 위한 이모빌라이저(immobilizer) ECU를 포함할 수 있고, 이 통신 결과에 기반하여 시동 허가 또는 시동 금지 사이에서 전환된다. 요약하면, 스마트키 ECU가 사용자가 정상이라고 판정한 경우에만 이모빌라이저 ECU가 엔진을 시동시키도록 허용된다. 결과적으로, 스마트키 ECU가 정상 동작 모드로 변경됨에 따라, 이모빌라이저 ECU의 동작 모드가 저전력 소비 모드로부터 정상 동작 모드로 변경하는 것이 바람직하다. 그렇지 않으면 엔진의 시동 동작이 이모빌라이저 ECU가 정상 동작 모드로 변경되도록 야기하고, 그 후 이모빌라이저 ECU로부터의 통신은 스마트키 ECU가 정상 동작 모드로 변경되도록 야기하도록 설계될 수 있다.
따라서, 저전력 소비 모드로부터 고전력 소비 모드로 자신의 동작 모드를 변경하여, 차량이 주차된 경우에라도 주어진 기상 조건이 만족되면 차내 장치에 대한 제어 프로세스가 실행되도록 하는 제어 유닛이 존재하고, 또한, 다른 제어 유닛이 정상 동작 모드로 변경됨에 따라 정상 동작 모드로 변경될 필요가 있는 제어 유닛이 존재한다. 본 실시예의 네트워크 구조에서, 이러한 제어 유닛은 적어도 3개의 그룹으로 그룹화되고, 각 개별 그룹들은 통신 라인을 통해 제어 유닛을 연결함으로써 다수의 네트워크를 형성한다. 또한, 다수의 네트워크는 제어 유닛이 데이터를 교환할 수 있도록 데이터를 중계하는 다수의 게이트웨이 유닛에 의해 연결된다.
적어도 3개의 네트워크를 형성하는 이유는, 각 네트워크에 연결된 제어 유닛의 수를 제한하여 데이터 전송 대기 시간을 단축시키거나, 배선 길이를 감소시켜서 네트워크의 배선 길이의 연장으로 인한 전송 신호 파형의 변형 현상을 감소시키기 때문이다.
도1에 도시된 바와 같이, 제1 네트워크는 제어 유닛 A,B,C를 연결하고, 제2 네트워크는 제어 유닛 D, E를 연결하고, 제3 네트워크는 제어 유닛 F,G를 연결한다. 제1 네트워크와 제2 네트워크 사이에는 게이트웨이 유닛 X가 위치되고, 제2 네트워크와 제3 네트워크 사이에는 게이트웨이 유닛 Y가 위치된다. 다시 말해서, 게이트웨이 유닛 X는 제1 네트워크와 제2 네트워크 양쪽을 연결하고(또는 그 안에 포함되고), 게이트웨이 Y는 제2 네트워크와 제3 네트워크 양쪽을 연결한다(또는 그 안에 포함된다). 또한, 제2 네트워크는 게이트웨이 유닛 X,Y 모두를 포함한다. 그리고, 게이트웨이 유닛 또는 제어 유닛은 이하에 포괄적인 명칭인 유닛으로 언급된다.
이하의 설명에서, 상기 네트워크 구조는 통신 프로토콜로서 주지된 토큰 패싱 방식을 사용한다. 그러나, 통신 프로토콜은 CSMA/CR(Carrier Sense Multiple Access with Collision Resolution) 방식 또는 TDMA(Time Division Multiple Access)일 수 있다. 또한, 게이트웨이 유닛이 프로토콜 변환 기능을 포함하는 경우, 각 네트워크는 독립적으로 상이한 프로토콜을 사용할 수 있다.
도2a는 협력적인 제어 또는 분배 제어를 위해 제어 유닛들 간의 데이터 교환에 사용되는 통신 데이터 프레임 구조를 보여준다. 통신 데이터 프레임은 헤더 필드 및 데이터 필드를 포함한다. 데이터 필드는 데이터를 포함한다. 헤더 필드는 ID 및 데이터 길이 코드(DLC)를 포함한다. ID는 각 유닛에 대한 고유의 코드이다. 즉, ID는 단지 하나의 유닛에만 사용된다. DLC는 데이터의 길이를 나타낸다.
도2b는 각 제어 유닛의 동작 모드를 관리하는데 사용되는 모드 관리 데이터 프레임 구조를 보여준다. 모드 관리 데이터 프레임은 어드레싱 필드, 제어 필드 및 데이터 필드를 포함한다. 여기서, 모드 관리 데이터 프레임은 데이터 필드를 이용해서 전송되지 않는다. 데이터 필드는 도2a에 도시된 통신 데이터 프레임의 길이에 대응하는 것만 포함된다.
어드레싱 필드는 데이터 전송 유닛을 지시하는 ID, 모드 관리 데이터의 데이터 길이(DLC) 및 송신권 토큰이 주어지는 유닛을 지시하는 목적지 ID(DID)를 포함한다. 통신 데이터 및 모드 관리 데이터는 서로로부터 ID를 차별화함으로써 독립적으로 인식될 수 있다. 제어 필드는 오퍼레이션 코드(operation code: OpCode)를 포함한다. 이 오퍼레이션 코드는 지시자 코드(indicator code: Ind) 및 긍정응답 코드(acknowledge code: Ack)를 포함한다.
지시자 코드(Ind)는 모드 관리 데이터에 대한 송신지(sender)의 제어 유닛이 주어진 제어 프로세스를 실행할 필요없이 저전력 소비 모드로 천이할 수 있는지를 지시한다. 예를 들어, 저전력 소비 모드로 천이하는 것이 가능한 경우 Ind=1이 출력되고, 저전력 소비 모드로 천이하는 것이 불가능한 경우 Ind=0이 출력된다. 긍정응답 코드(Ack)는 네트워크 내의 모든 제어 유닛에 대해 저전력 소비 모드로의 천이의 허가 또는 금지를 지시한다. 예를 들어, 허가에 대해 Ack=1이 출력되고, 금지에 대해서는 Ack=0이 출력된다.
각 제어 유닛은 송신권(토큰)을 획득하는 타이밍에서 통신 데이터 및 모드 관리 데이터를 네트워크 내의 제어 유닛과 게이트웨이 유닛으로 송신한다. 네트워크 내의 제어 유닛이 통신 데이터를 수신하면, 제어 유닛은 데이터의 송신지를 지시하는 ID로부터 자신의 제어를 필요로 하는지를 판정한다. 그리고 나서, 제어 유 닛은 필요한 데이터만을 저장한다. 또한, 모드 관리 데이터에 기반하여, 제어 유닛은 관련 제어 유닛의 동작 모드를 저장하고, 제어 유닛 자신이 송신권을 획득하는지를 판정한다. 네트워크 내의 게이트웨이 유닛이 통신 데이터 및 모드 관리 데이터를 수신하면, 게이트웨이 유닛은 (도1에 게이트웨이 유닛 X 내에 도시된) 데이터 중계 유닛 및 모드 관리 유닛에 의해 이들 데이터를 필요로하는 네트워크로 통신 데이터 및 모드 관리 데이터를 송신하기 위해 이들 데이터를 중계한다.
모드 관리 데이터를 이용하여 하나의 네트워크 내의 각 제어 유닛에 대한 동작 모드의 천이가 제1 네트워크에 연결된 제어 유닛 A,B,C를 예를 들어 도3을 참조하여 설명될 것이다. 도3은 제어 유닛 A가 정상 동작 모드로부터 저전력 소비 모드로 천이할 때 제1 네트워크 내의 각 제어 유닛에 의해 교환되는 오퍼레이션 코드의 변화를 도시하고 있다.
제어 유닛 A의 동작 모드가 정상 동작 모드일 때, 동작 모드 내의 지시자 코드(Inda)는 0이다. 따라서, 다른 제어 유닛이 저전력 소비 모드로 천이하는 것을 방지할 필요가 있으므로, 긍정응답 코드(Ack)는 0이 된다. 반면에, 제어 유닛 B,C가 저전력 소비 모드로 천이할 수 있는 경우에는 지시자 코드 Indb=1, Indc=1이 출력된다. 그러나, 제어 유닛 A는 지시자 코드 Inda=1이 송신되었기 때문에, 긍정응답 코드(Ack)는 저전력 소비 모드로의 천이 금지를 지시하는 0이 출력된다.
이후에, 제어 유닛 A가 주어진 제어 프로세스를 완료하고 정상 동작 모드로부터 저전력 소비 모드로 천이가 가능한 경우, 지시자 코드 Inda=1가 출력된다. 이것은 모든 지시자 코드 Inda, Indb, Indc가 1이 되도록 하여, 제어 유닛 B는 모든 제어 유닛 A,B,C로 그들이 저전력 소비 모드로 천이하는 것을 허가하는 긍정응답 코드 Ack=1를 출력한다. 이것은 각 제어 유닛 A,B,C가 정상 동작 모드로부터 저전력 소비 모드로 천이하게 한다.
게이트웨이 유닛은 또한 정상 동작 모드 및 저전력 소비 모드를 갖는다. 게이트웨이 유닛을 포함한 동일한 네트워크 내의 모든 제어 유닛이 저전력 소비 모드로 천이하면, 게이트웨이 유닛 또한 저전력 소비 모드로 천이한다. 모든 제어 유닛이 저전력 소비 모드인 경우, 네트워크 내에 신속한 중계를 요구하는 데이터가 존재하지 않는다. 따라서, 게이트웨이 유닛도 역시 저전력 소비 모드로 천이하여, 전력 소비가 감소될 수 있다. 여기서, 게이트웨이 유닛은 또한 차내 장치를 제어하는 제어 유닛의 기능을 포함할 수도 있다. 이 경우에, 이 게이트웨이 유닛이 제어 유닛으로서 저전력 소비 모드로 천이할 수 있다면, 이 게이트웨이 유닛은 저전력 소비 모드로 천이할 수 있다.
다음으로, 도4의 순서도를 참조하여 게이트웨이 유닛에 의한 모드 관리 프로세스가 설명될 것이다.
단계(S100)에서, 게이트웨이 유닛이 다른 유닛으로부터 송신된 데이터를 수신했는지가 판정된다. 단계(S100)에서의 판정이 "아니오"인 경우, 단계(S160)로 진행된다. 반면에, 단계(S100)에서의 판정이 "예"인 경우에는 단계(S110)로 진행된다.
단계(S110)에서, 데이터의 ID에 기반하여 수신된 데이터가 도2a에 도시된 모드 관리 데이터인지가 판정된다. 단계(S110)에서의 판정이 "아니오"인 경우, 단계 (S160)로 진행된다. 반면에, 단계(S110)에서의 판정이 "예"인 경우에는 단계(S120)로 진행된다.
단계(S120)에서, 수신된 모드 관리 데이터의 지시자 코드(Ind)에 기반하여, 데이터가 수신된 송신지의 제어 유닛 등이 정상 동작 모드로 동작하는지가 판정된다. 단계(S120)에서의 판정이 "예"인 경우, 단계(S140)로 진행되고, 여기서 게이트웨이 유닛은 모드 관리 레코드 정보를 정상 동작 모드로 설정한다. 모드 관리 레코드 정보는 각 제어 유닛 등의 동작 모드의 레코드를 관리한다. 모드 관리 레코드 정보는 게이트웨이 유닛이 연결된 각각의 네트워크에 제공된다. 결국, 모드 관리 레코드 정보는 게이트웨이 유닛이 연결하는 다수의 네트워크 각각에 할당되고, 각 네트워크 내의 제어 유닛의 동작 모드에 대응하는 모드를 포함한다.
반면에, 단계(S120)에서의 판정이 "아니오"인 경우, 단계(S130)로 진행되는데, 여기서 관련 네트워크에 대응하는 모드 관리 레코드 정보를 참조하여, 정상 동작 모드를 지시하는 모드 관리 데이터를 이전에 송신한 제어 유닛 등이 있는지가 판정된다. 어떤 제어 유닛 등이 정상 동작 모드를 지시하는 모드 관리 데이터를 이전에 송신한 경우, 모드 관리 레코드 정보는 정상 동작 모드로 설정된다. 따라서, 모드 관리 레코드 정보를 참조하여, 정상 동작 모드를 지시하는 모드 관리 데이터를 이전에 송신한 제어 유닛 등이 존재하는지가 판정된다.
단계(S130)에서의 판정이 "예"인 경우, 전술한 단계(S140)로 진행된다. 그 이유는 어떤 제어 유닛이 정상 동작 모드로 남아 있는 한, 다른 제어 유닛이 정상 동작 모드로 남아 있어야 하기 때문이다. 반면에, 단계(S130)에서의 판정이 "아니 오"인 경우, 단계(S150)로 진행된다. 여기서, 각 제어 유닛이 저전력 소비 모드로 천이할 수 있는 조건이 만족되기 때문에, 게이트웨이 유닛은 모드 관리 레코드 정보를 저전력 소비 모드로 설정한다.
단계(S160)에서, 모드 관리 레코드 정보에 기반하여 게이트웨이 유닛이 모드 관리 데이터를 송신하는 타이밍이 판정된다. 즉, 게이트웨이 유닛은 송신권이 그 게이트웨이 유닛으로 패스되는 타이밍에서 모드 관리 데이터 또는 통신 데이터를 송신 또는 중계한다. 따라서, 게이트웨이 유닛에 연결된 네트워크 중 어느 하나에 대한 송신권이 게이트웨이 유닛으로 패스되었는지가 판정된다. 단계(S160)에서의 판정이 "아니오"인 경우, 프로세스는 일단 종료된다. 단계(S160)에서의 판정이 "예"인 경우, 단계(S170)로 진행된다.
단계(S170)에서, 게이트웨이 유닛 자신의 동작 모드가 모드 관리 레코드 정보에 반영된다. 상세하게, 모드 관리 레코드 정보가 저전력 소비 모드로 설정될 때라도, 게이트웨이 유닛 자신이 정상 동작 모드인 한, 모드 관리 레코드 정보는 정상 동작 모드로 설정된다.
단계(S180)에서, 게이트웨이 유닛은 주어진 모드 관리 데이터를 임의의 네트워크로 송신한다. 현재 타이밍에서, 게이트웨이 유닛이 그 임의 네트워크에 대한 송신권을 갖는다고 판정된다(단계(S160)에서). 임의의 네트워크를 제외한 네트워크에 대응하는 모드 관리 레코드 정보에 기반하여 주어진 모드 관리 데이터가 형성된다. 전술한 바와 같이, 게이트웨이 유닛은 각 네트워크 내에 연결된 제어 유닛 등의 동작 모드를 지시하는 모드 관리 레코드 정보를 갖는다. 모드 관리 레코드 정보 에 기반하여, 모드 관리 데이터가 형성된다. 형성된 모드 관리 데이터는 모드 관리 레코드 정보에 대응하는 네트워크를 제외한 네트워크로 송신된다.
단계(S180)에서 모드 관리 데이터를 송신하는 이 프로세스가 다음의 상태를 보여주는 도5를 참조하여 설명될 것이다. 게이트웨이 유닛 Y는 제3 네트워크에 연결된 제어 유닛으로부터 정상 동작 모드를 지시하는 모드 관리 데이터를 수신한다. 게이트웨이 유닛 Y는 이 수신된 모드 관리 데이터를 제2 네트워크로 중계한다. 게이트웨이 유닛 X는 제1 네트워크에 연결된 제어 유닛으로부터 저전력 소비 모드를 지시하는 모드 관리 데이터를 수신한다.
종래 방식에서, 게이트웨이 유닛이 그 게이트웨이 유닛에 연결된 임의의 네트워크로부터 정상 동작 모드를 지시하는 모드 관리 데이터를 수신하면, 게이트웨이 유닛은 그 임의의 네트워크를 포함한 모든 네트워크로 모든 제어 유닛을 정상 동작 모드로의 변경하도록 하기 위한 모드 관리 데이터를 송신한다. 도5에 도시된 상태에서, 게이트웨이 유닛 X는 종래 게이트웨이 유닛과 같이 모드 관리 데이터를 송신한다고 가정하자. 게이트웨이 유닛 X로부터의 모드 관리 데이터에 기반하여, 이에 따라 게이트웨이 유닛 Y가 모든 제어 유닛을 모든 연결된 네트워크에 대해 정상 동작 모드로 변경하도록 하기 위한 모드 관리 데이터를 송신한다. 결과적으로, 모든 제어 유닛이 정상 동작 모드로 변경하도록 하기 위한 모드 관리 데이터는 게이트웨이 유닛 X와 게이트웨이 유닛 Y 사이에서 반복적으로 교환된다. 이로써, 각 제어 유닛은 저전력 소비 모드로 변경될 수 없다.
본 실시예에서는, 이 문제를 해결하기 위해, 도5에 도시된 바와 같이, 단계 (S180)에서 임의의 네트워크에 대응하는 모드 관리 레코드 정보에 기반하여 형성되는 모드 관리 데이터가 그 임의의 네트워크를 제외한 네트워크에만 송신된다. 이것은 게이트웨이 X와 Y 사이에 모드 관리 데이터를 반복적으로 교환하는 문제를 방지하고, 이것은 각 제어 유닛이 저전력 소비 모드로 변경하는 것을 가능하게 한다.
여기서, 게이트웨이 유닛 X,Y는 송신권(토큰)이 게이트웨이 X,Y로 패스되는 타이밍에서 각 네트워크로 모드 관리 데이터 또는 통신 데이터를 송신(또는 중계)한다.
단계(S190)에서, 후속 모드 관리 데이터 송신을 준비하기 위해, 모드 관리 레코드 정보가 (저전력 소비 모드로) 클리어되고, 프로세스가 종료된다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면, 다수의 게이트웨이가 다수의 네트워크를 연결하는 네트워크 구조 하에서라도, 각 제어 유닛이 저전력 소비 모드로 동작할 수 있게 되면, 각 제어 유닛은 신속하게 저전력 소비 모드로 천이한다.
(제2 실시예)
다음으로, 본 발명의 제2 실시예가 이하에 설명될 것이다. 제2 실시예에 따른 차량 통신 시스템은 제1 실시예와 동일한 네트워크 구조를 가지므로, 그 네트워크 구조의 설명은 여기서 생략된다.
본 실시예에서는, 게이트웨이 유닛이 모드 관리 데이터를 수신하면, 모드 관리 데이터의 송신지가 제어 유닛인지 또는 게이트웨이 유닛인지가 판정된다. 수신지가 제어 유닛인 경우, 그 송신지인 제어 유닛에 연결된 네트워크를 포함한 모든 네트워크로 모드 관리 데이터가 송신된다. 송신지가 게이트웨이 유닛인 경우, 그 송신지인 게이트웨이의 모드 관리 데이터는 송신지인 게이트웨이 유닛에 연결된 네트워크로 송신되는 모드 관리 데이터에 반영되지 않는다.
이것은 2개의 게이트웨이 유닛이 정상 동작 모드를 지시하는 모드 관리 데이터를 반복적으로 교환하는 것을 방지할 수 있다.
도6은 제2 실시예에 따른 모드 관리 프로세스의 순서도를 도시한 것으로, 이것은 제1 실시예와 거의 유사하다. 그러나, 제1 실시예의 순서도와 비교하여, 단계(S115, S118)가 추가되고, 단계(S180, S190)가 수정된다.
단계(S115)에서는 모드 관리 데이터 내의 ID에 기반하여 수신된 모드 관리 데이터의 송신지가 주어진 게이트웨이 유닛인지가 판정된다. 이 판정이 "예"인 경우, 단계(S118)로 진행되는데, 여기서 주어진 게이트웨이 유닛에 대한 수신된 모드 관리 데이터(Ind 정보)가 저장된다.
그 후에, 단계(S180)에서 모드 관리 데이터가 임의의 네트워크로 송신되면, 네트워크에 연결된 모든 제어 유닛으로부터 수신된 모드 관리 데이터에 기반한 모드 관리 레코드 정보를 고려하고, 추가로 그 임의의 네트워크에 연결된 게이트웨이 유닛을 제외한 게이트웨이 유닛으로부터 수신된 모드 관리 데이터를 고려함으로써, 모드 관리 데이터가 형성된다. 다시 말해서, 모드 관리 데이터가 임의의 네트워크로 송신되면, 그 임의의 네트워크에 연결된 게이트웨이 유닛으로부터 수신된 모드 관리 데이터를 제외하고 모드 관리 데이터가 형성된다.
단계(S190)에서, 임의의 네트워크에 송신된 모드 관리 데이터를 형성하는데 사용되는 모드 관리 레코드 정보와 모드 관리 데이터(Ind 정보)가 클리어 되고, 도 6에 도시된 프로세스가 종료된다.
이것은 정상 동작 모드를 지시하는 모드 관리 데이터가 게이트웨이 유닛들 사이에서 반복적으로 교환되는 것을 방지한다. 따라서, 제어 유닛이 저전력 소비 모드로 천이될 수 없는 문제가 방지될 수 있다.
또한, 제1 실시예에서, 게이트웨이 유닛 X는 제1 네트워크와 제2 네트워크의 두 네트워크를 연결하고, 게이트웨이 유닛 Y는 제2 네트워크와 제3 네트워크의 두 네트워크를 연결한다. 그러나, 게이트웨이 유닛은 둘 이상의 네트워크를 연결할 수 있다. 예를 들면, 게이트웨이 유닛 Y는 제2 네트워크 및 제3 네트워크에 추가하여 제4 네트워크를 연결할 수 있다. 이 경우에, 제1 실시예에 따른 게이트웨이 유닛 Y는 제2 네트워크(즉, 제어 유닛 D,E 또는 게이트웨이 유닛 X)로부터 임의의 모드 관리 데이터를 수신한다고 가정하자. 임의의 모드 관리 데이터에 기반하여 형성되는 모드 관리 데이터는 게이트웨이 Y에 의해 제2 네트워크를 제외한 제3 네트워크 및 제4 네트워크에만 송신된다.
또한, 제2 실시예에서도 유사하게 게이트웨이 유닛은 둘 이상의 네트워크를 연결할 수 있다. 예를 들면, 게이트웨이 유닛 Y는 제2 네트워크 및 제3 네트워크에 추가하여 제4 네트워크를 연결할 수 있다. 이 경우에, 제2 실시예에 따른 게이트웨이 유닛 Y는 제2 네트워크의 제어 유닛 D,E로부터 임의의 모드 관리 데이터를 수신한다고 가정하자. 임의의 모드 관리 데이터에 기반하여 형성되는 모드 관리 데이터는 게이트웨이 Y에 의해 제2 네트워크, 제3 네트워크 및 제4 네트워크로 송신된다. 반면에, 제2 실시예에 따른 게이트웨이 유닛 Y가 제2 네트워크의 게이트웨이 유닛 X로부터 임의의 모드 관리 데이터를 수신한다고 가정하자. 임의의 모드 관리 데이터에 기반하여 형성되는 모드 관리 데이터는 게이트웨이 Y에 의해 제2 네트워크를 제외한 제3 네트워크 및 제4 네트워크에만 송신된다.
또한, 이 두 실시예에서, 네트워크는 최대로 2개의 게이트웨이 유닛 대신에 2개 이상의 게이트웨이 유닛을 포함할 수 있다.
이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 본 발명의 전술한 실시예에서 다양한 변경이 이루어질 수 있다는 것이 명백할 것이다. 그러나, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따르면, 다수의 네트워크를 연결하기 위해 다수의 게이트웨이 유닛을 포함하더라도, 각 제어 유닛이 고전력 소비 모드와 저전력 소비 모드 사이에서 동작 모드를 변경할 수 있다.

Claims (9)

  1. 차량 내의 차량용 통신 시스템에 있어서,
    적어도 3개 그룹으로 그룹화되는 다수의 제어 유닛;
    통신 라인을 통해 상기 제어 유닛을 각각의 그룹에 대해 연결함으로써 형성되는 다수의 네트워크; 및
    데이터를 중계하기 위해 상기 네트워크를 연결하여 상기 네트워크에 연결된 상기 제어 유닛들이 데이터를 교환하도록 하는 다수의 게이트웨이 유닛
    을 포함하고,
    여기서, 상기 각각의 제어 유닛은 동작 모드로서 고전력 소비 모드와 저전력 소비 모드를 포함하고,
    상기 각각의 제어 유닛은 상기 각각의 제어 유닛을 포함하는 상기 네트워크 중 하나로 자신의 동작 모드에 관한 데이터를 송신하고, 상기 네트워크 중 상기 하나로부터 고전력 소비 모드라는 것을 지시하는 데이터를 수신하여 그에 따라 자신의 동작 모드를 고전력 소비 모드로 설정하며,
    상기 다수의 게이트웨이 유닛에 포함되고 상기 네트워크 중 임의의 네트워크에 연결되는 게이트웨이 유닛이 상기 임의의 네트워크의 제1 네트워크로부터 동작 모드에 관한 제1 데이터를 수신하는 경우, 상기 임의의 네트워크에 연결된 상기 게이트웨이 유닛은 상기 제1 네트워크를 제외한 상기 임의의 네트워크에 포함되는 네트워크로 상기 제1 데이터를 송신하는
    차량용 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    점화 스위치가 턴오프된 동안, 주어진 조건이 만족되는 경우, 상기 각각의 제어 유닛의 동작 모드는 저전력 소비 모드이고, 상기 각각의 제어 유닛은 고전력 소비 모드로 작동하는
    차량용 통신 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 각각의 게이트웨이 유닛 또한 동작 모드로서 고전력 소비 모드 및 저전력 소비 모드를 포함하고,
    상기 게이트웨이 유닛 중 제1 게이트웨이 유닛의 동작 모드는, 상기 제1 게이트웨이 유닛이 연결된 네트워크에 포함되는 모든 제어 유닛이 저전력 소비 모드인 경우, 저전력 소비 모드가 되는
    차량용 통신 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 게이트웨이 유닛이 상기 차량 내의 장치를 제어하는 제어 유닛의 기능을 포함하는 경우, 상기 제1 게이트웨이 유닛의 동작 모드가 제어 유닛으로서 저전력 소비 모드로 변경이 가능한 조건에서, 상기 제1 게이트웨이 유닛의 동작 모드는 저전력 소비 모드가 되는
    차량용 통신 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 임의의 네트워크에 연결된 상기 게이트웨이 유닛은 상기 제1 데이터가 제어 유닛 또는 다른 게이트웨이 유닛으로부터 전송되었는지를 판정하기 위한 유닛 판정 수단을 포함하고,
    상기 제1 데이터가 제어 유닛으로부터 송신된 것으로 판정된 경우, 상기 임의의 네트워크에 연결된 상기 게이트웨이 유닛은 상기 제1 네트워크로 상기 제1 데이터를 추가로 송신하는
    차량용 통신 시스템.
  6. 차량 내의 차량용 통신 시스템에 있어서,
    적어도 3개 그룹으로 그룹화되는 다수의 제어 유닛;
    통신 라인을 통해 상기 제어 유닛을 각각의 그룹에 대해 연결함으로써 형성 되는 다수의 네트워크; 및
    데이터를 중계하기 위해 상기 네트워크를 연결하여 상기 네트워크에 연결된 제어 유닛들이 데이터를 교환하도록 하는 다수의 게이트웨이 유닛
    을 포함하고,
    여기서, 상기 각각의 제어 유닛은 동작 모드로서 고전력 소비 모드와 저전력 소비 모드를 포함하고,
    상기 각각의 제어 유닛은 상기 각각의 제어 유닛을 포함하는 상기 네트워크 중 하나로 자신의 동작 모드에 관한 데이터를 송신하고, 상기 네트워크 중 상기 하나로부터 고전력 소비 모드라는 것을 지시하는 데이터를 수신하여 그에 따라 자신의 동작 모드를 고전력 소비 모드로 설정하고,
    상기 다수의 게이트웨이 유닛에 포함되고 상기 네트워크 중 임의의 네트워크에 연결되는 게이트웨이 유닛이 상기 임의의 네트워크의 제1 네트워크로부터 동작 모드에 관한 제1 데이터를 수신하는 경우, 상기 임의의 네트워크에 연결된 상기 게이트웨이 유닛은 상기 제1 네트워크를 제외한 상기 임의의 네트워크에 포함되는 네트워크로 상기 제1 데이터를 송신하고,
    상기 제1 데이터가 상기 제1 네트워크에 포함된 제어 유닛으로부터 송신된 경우, 상기 임의의 네트워크에 연결된 상기 게이트웨이 유닛은 상기 제1 네트워크로 상기 제1 데이터를 송신하며,
    상기 제1 데이터가 상기 제1 네트워크에 포함된 다른 게이트웨이 유닛으로부터 송신된 경우, 상기 임의의 네트워크에 연결된 상기 게이트웨이 유닛은 상기 제1 네트워크로 상기 제1 데이터를 송신하지 않는
    차량용 통신 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    점화 스위치가 턴오프된 동안, 주어진 조건이 만족되는 경우, 상기 각각의 제어 유닛의 동작 모드는 저전력 소비 모드이고, 상기 각각의 제어 유닛은 고전력 소비 모드로 작동하는
    차량용 통신 시스템.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 각각의 게이트웨이 유닛 또한 동작 모드로서 고전력 소비 모드 및 저전력 소비 모드를 포함하고,
    상기 게이트웨이 유닛 중 제1 게이트웨이 유닛의 동작 모드는, 상기 제1 게이트웨이 유닛이 연결된 네트워크에 포함되는 모든 제어 유닛이 저전력 소비 모드인 경우, 저전력 소비 모드가 되는
    차량용 통신 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 게이트웨이 유닛이 상기 차량 내의 장치를 제어하는 제어 유닛의 기능을 포함하는 경우, 상기 제1 게이트웨이 유닛의 동작 모드가 제어 유닛으로서 저전력 소비 모드로 변경이 가능한 조건에서, 상기 제1 게이트웨이 유닛의 동작 모드는 저전력 소비 모드가 되는
    차량용 통신 시스템.
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